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INTRODUCCIÓN A
LAS BASES DE
DATOS
© 2008 Grupo Kybele22
Contenido
Tema 1.
Sistemas de Información y Bases de Datos
Tema 2.
El Sistema de Gestión de la Base de Datos
Tema 3.
Concepto de Modelo de Datos
Tema 4.
Proceso de Creación de una Base de Datos
TEMA 1
SISTEMAS DE INFORMACIÓN
Y BASES DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele4
1. Sistemas de Información
1.1. Concepto de Sistema
1.2. Concepto de Sistema de Información
1.3. Componentes de un Sistema de Información
1.4. SI para la Gestión y SI para la Ayuda a la Toma de Decisiones
2. De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las Bases de Datos
3. Ventajas e Inconvenientes de las BD frente a los Ficheros
4. Concepto de Base de Datos
5. Distintos Niveles de Abstracción de una BD
Índice
© 2008 Grupo Kybele5
Básica
Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),
Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)
Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems” (4ª
edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano de la
3ª Ed.)
Complementaria
M. Piattini, E. Marcos, C. Calero y B. Vela. “Tecnología y Diseño de
Bases de Datos”. RAMA. Septiembre, 2006.
Bibliografía
© 2008 Grupo Kybele6
Concepto de Sistema
Un sistema puede definirse como un conjunto de cosas que
ordenadamente relacionadas entre sí contribuyen a un determinado
objetivo.
Los sistemas están limitados, natural o artificialmente.
Todo lo que está situado fuera de los límites del sistema se
denomina entorno
El sistema toma elementos del entorno, entradas, como
materias primas para elaborar los productos que se devuelven
al entorno, salidas.
Los sistemas pueden ser naturales o artificiales, si son debidos al
hombre. Un sistema de información es un sistema artificial.
Sistemas de Información
© 2008 Grupo Kybele7
ENTORNO
ENTORNO
ENTRADAS SALIDASSISTEMA
Sistemas de Información – Concepto de Sistema
© 2008 Grupo Kybele8
Sistemas de Información – Sistema solar
© 2008 Grupo Kybele9
Sistemas de Información – Sistema Operativo
© 2008 Grupo Kybele10
¿Qué son los datos?
Son los registros de los
hechos, los
acontecimientos o las
transacciones. Son la
materia prima para obtener
la información. Son series
de números, de caracteres
que por si solos no quieren
decir nada.
© 2008 Grupo Kybele11
¿Qué es la información?
Son los datos procesados de tal
forma que resultan útiles o
significativos en un cierto
contexto. Según el proceso y
según el contexto, la
información puede resultar
diferente.
© 2008 Grupo Kybele12
Controla su actuación en función de cómo las salidas
cumplen los objetivos marcados.
Se adecúa dinámicamente a las condiciones del
entorno.
El control del sistema se puede realizar mediante
mecanismos internos (sistemas autorregulados), del
entorno o por ambos.
Sistema Dinámico
Sistemas de Información – Concepto de Sistema
© 2008 Grupo Kybele13
ENTRADA SALIDAPROCESADOR
CONTROLADOR
datos información
señalesestímulos
estímulos
realimentación
Esquema de un sistema dinámico
Sistemas de Información – Concepto de Sistema
© 2008 Grupo Kybele14
Toda organización necesita, para su funcionamiento, un
conjunto de informaciones que se han de transmitir entre
sus elementos y desde y hacia el exterior del sistema.
Una parte de esta comunicación que se realiza por medio
de contactos interpersonales entre los empleados, es el
sistema de información informal.
Cuando se trata de organismos complejos, este tipo de
flujo de información es insuficiente y costoso, por lo que
se hace necesario un sistema de información formal u
organizacional.
Concepto de Sistema de Información
Sistemas de Información
© 2008 Grupo Kybele15
Concepto de Sistema de Información
Un Sistema de Información toma datos del entorno y
devuelve como resultado la información que la organización
require para su gestión y toma de decisiones.
La organización debe marcar objetivos y directrices que
permitan regular al SI.
Se denomina Sistema Objeto a la parte de la organización
de la cual se nutre el SI y a la cual revierten sus resultados.
Los SI son sistemas eminentemente dinámicos.
Sistemas de Información
© 2008 Grupo Kybele16
ENTRADA SALIDAPROCESADOR
CONTROLADOR INTERNO
CONTROLADOR EXTERNO
(ORGANOS DIRECTIVOS)
SI
ORGANIZACION
Control a dos niveles del SI de una organización
Sistemas de Información
© 2008 Grupo Kybele17
Definiciones de SI
“Sistemas de Información son sistemas que suministran servicios de
información”, Langefors (1977).
“Un Sistema de Información puede ser definido como una colección de
personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y
mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar, recuperar y
visualizar información”, Teichroew (1976).
“Un SI es un conjunto de elementos, ordenadamente relacionados
entre sí de acuerdo con unas ciertas reglas, que aporta al sistema objeto
(es decir a la organización a la cual sirve y que le marca las directrices
de funcionamiento) la información necesaria para el cumplimiento de sus
fines, para lo cual tendrá que recoger, procesar y almacenar datos,
procedentes tanto de la misma organización como de fuentes externas,
facilitando la recuperación, elaboración y presentación de los mismos”,
de Miguel y Piattini (1999).
Sistemas de Información
© 2008 Grupo Kybele18
S
I
S
T
E
M
A
D
E
I
N
F
O
R
M
A
C
I
O
N
Contenido
-datos-
Equipo físico
-hardware-
Soporte lógico
-software-
Administrador
Usuarios
referencial
factual
unidad central de proceso
equipo periférico
Sistema operativo
Gestión de datos -SGBD-
Control de las comunicaciones
Tratamientos específicos
área de datos
área informática
informáticos
no informáticos
estructurados
no estructurados
Sistemas de Información Componentes de un sistema de información
© 2008 Grupo Kybele19
Sistemas de Gestión de Bases de Datos
(SGBD):
Tratamiento de datos estructurados
Sistemas de Recuperación de Información
(SRI):
Tratamientos de datos no estructurados
Dos tipos de sistemas de gestión:
Convergencia
Sistemas de Información Componentes de un sistema de información
© 2008 Grupo Kybele20
NIVEL ESTRATEGICO- Elaboración de planes
- Objetivos generales
NIVEL OPERACIONAL- Tareas administrativas
NIVEL TACTICO- Control de gestión
- Objetivos específicos
Ordenes y Planes
Información
Niveles de gestión en las organizaciones
Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones
© 2008 Grupo Kybele21
1. Aplicaciones distintas y específicas para cada tarea de rutina
propias del nivel administrativo.
2. Posteriormente, se optó por utilizar una BD común que
incorporara, sin redundancias innecesarias, la información
necesaria para las distintas funciones. De este modo, se
dispone de un único SI capaz de dar respuesta tanto a las
necesidades de gestión como a las de decisión.
3. En la actualidad se han incorporado nuevas técnicas para dar
soporte a la toma de decisiones: minería de datos (Data
Mining) y almacenes de datos (Data Warehouse). Surgen
nuevos sistemas dirigidos a los directivos (Decision Support
Systems o Executive Information Systems).
Históricamente:
Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones
© 2008 Grupo Kybele22
NIVEL DIRECTIVO
- TACTICO Y ESTRATEGICO-
(Ayuda a la decisión)
SISTEMA
DE
INFORMACION
NIVEL OPERACIONAL
(Gestión rutinaria)
O
R
D
E
N
E
S
Y
P
L
A
N
E
S
Información
agregada
datos
elementales
datos
externos
Sistema de información único (nivel directivo y operacional)
Sistemas de Información SI para la Gestión y para la Ayuda a la Toma de Decisiones
© 2008 Grupo Kybele23
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
f 1
f 5
f 4
f 3
f 2
T1
T4
T2
T3
T5
f 6
R1
R5
R2
R3
R4
DATOS FICHEROS TRATAMIENTOS RESULTADOS
Organización clásica: sistemas orientados al proceso
De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD
© 2008 Grupo Kybele24
Inconvenientes de los Sistemas Orientados a procesos
Ocupación inútil de memoria secundaria
Aumento en los tiempos de proceso
Inconsistencias
Dependencia de los datos respecto al soporte físico y a los
programas (falta de flexibilidad frente a cambios)
No son apropiados para sistemas de ayuda a la toma de
decisiones
Surge un nuevo enfoque, el de una BD, donde los datos se almacenen
una sola vez, con independencia de los tratamientos
De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD
© 2008 Grupo Kybele25
D1
D2
D3
D4
D5
DEPURACION
ACTUALIZA-
CION
ALMACENA-
MIENTO
B.D.
RECUPERA-
CION
TRATAMIEN-
TO
R1
R3
R2
DATOS CREACION Y RECUPERACION RESULTADOS
ACTUALIZACION Y TRATAMIENTOS
Organización en BD: sistemas orientados a los datos
De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a las BD
© 2008 Grupo Kybele26
Ventajas de las BD
REFERIDAS A:
A) LOS DATOS:
- Independencia de éstos respecto de los tratamientos y viceversa
- Mejor disponibilidad de los mismos
- Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada en el sistema
B) LOS RESULTADOS
- Mayor coherencia
- Mayor valor informativo
- Mejor y más normalizada documentación
C) LOS USUARIOS
- Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales
- Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios
- Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes
Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros
© 2008 Grupo Kybele27
Inconvenientes de las BD
Instalación costosa
Coste de almacenamiento de los productos
Necesidad de personal especializado
Implantación larga y difícil Falta de rentabilidad
a corto plazo
Escasa estandarización
Desfase entre teoría y práctica
Sistemas monolíticos
Excesiva dependencia del fabricante
Ventajas e inconvenientes de la BD vs. Ficheros
© 2008 Grupo Kybele28
“Colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin
redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad es servir a una
aplicación o más, de la mejor manera posible; los datos se almacenan
de modo que resulten independientes de los programas que los usan;
se emplean métodos bien determinados para incluir nuevos datos y
para modificar o extraer los datos almacenados”, (Martin, 1975).
“Colección o depósito de datos, donde los datos están lógicamente
relacionados entre sí, tienen una definición y descripción comunes y
están estructurados de una forma particular. Una base de datos es
también un modelo del mundo real y, como tal, debe poder servir para
toda una gama de usos y aplicaciones”, (Conference des Statisticiens
Européens, 1977).
“Conjunto de datos de la empresa memorizado en un ordenador,
que es utilizado por numerosas personas y cuya organización está
regida por un modelo de datos”, (Flory, 1982).
Concepto de Base de Datos – Definiciones (I)
© 2008 Grupo Kybele2929
“Conjunto estructurado de datos registrados sobre soportes
accesibles por ordenador para satisfacer simultáneamente a
varios usuarios de forma selectiva y en tiempo oportuno”,
(Delobel, 1982).
“Colección no redundante de datos que son compartidos por diferentes
sitemas de aplicación”, (Howe, 1983).
“Colección integrada y generalizada de datos, estructurada atendiendo
a las relaciones naturales de modo que sumimistre todos los caminos
de acceso necesarios a cada unidad de datos con objeto de poder
atender todas las necesidades de los diferentes usuarios”, (Deen,
1985).
“Conjunto de ficheros maestros, organizados y administrados de una
manera flexible de modo que los ficheros puedan ser facilmente
adaptados a nuevas tareas imprevisibles”, (Frank, 1988).
“Colección de datos interrelacionados”, (Elsmari y navathe, 1989).
Concepto de Base de Datos – Definiciones (II)
© 2008 Grupo Kybele30
“Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte
secundario (no volatil) y con redundancia controlada. Los datos, que han
de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben
mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la
base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar
en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las
interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los
procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien
determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos”
de Miguel y Piattini (1999).
Base de Datos (BD)
Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD)
Conjunto de programas que permiten la implantación, acceso y mantenimiento
de la BD
Sistema de Base de Datos (SBD)
SGBD + DATOS + USUARIOS
Concepto de Base de Datos
© 2008 Grupo Kybele31
A B C D E F G
AB
CD
E FG
ESTRUCTURA
LOGICA DE USUARIO
-esquema externo-
ESTRUCTURA
LOGICA
GLOBAL
-esquema conceptual-
ESTRUCTURA
FISICA
-esquema interno-
Las tres estructuras de los sistemas de bases de datos
Distintos Niveles de Abstracción de una BD
TEMA 2
EL SISTEMA DE GESTIÓN
DE LA BASE DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele3333
Índice
1. El SGBD como Interfaz entre el Usuario y la BD
2. Concepto y Funciones del SGBD
3. Interacción del Usuario con la BD
4. Funcionamiento del SGBD: Interacción con el S.O.
5. La Arquitectura ANSI/X3/SPARC
6. La Arquitectura y la Independencia Físico/Lógica
7. Estructura General de un SGBD
© 2008 Grupo Kybele3434
Bibliografía
Básica
Complementaria
Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),
Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)
Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”
(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano
de la 3ª Ed.)
A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de
Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999
© 2008 Grupo Kybele3535
El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD
SGBD: actúa como interfaz entre la BD y los distintos niveles de
gestión de la organización
Integra los distintos subsistemas, atendiendo a las necesidades de los
usuarios en los tres niveles
Información
NIVEL ESTRATEGICOElaboración de planes
Objetivos generales
NIVEL TACTICOControl de gestión
Objetivos específicos
NIVEL OPERACIONALTareas administrativas
S
G
B
D
Base
común
de
Datos
Ordenes y Planes
© 2008 Grupo Kybele3636
El SGBD como interfaz entre el usuario y la BD
USUARIOS DE UNA BASE DE DATOS
a) Usuarios Informáticos
– Diseñadores (lógicos/físicos)
– Administradores
– Analistas y programadores
b) Usuarios Finales (habituales/esporádicos)
“La principal finalidad del SGBD es establecer las
adecuadas interfaces entre los diferentes tipos de
usuarios y la base de datos”
© 2008 Grupo Kybele3737
Concepto y funciones del SGBD
SISTEMA DE GESTÍON DE BASE DE DATOS (SGBD)
Conjunto coordinado de programas, procedimientos, lenguajes,
etc. que suministra a los distintos tipos de usuarios los medios
necesarios para describir y manipular los datos almacenados
en la base, garantizando su seguridad.
FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD.
• Función de definición o descripción
• Función de manipulación
• Función de Control
© 2008 Grupo Kybele3838
Concepto y funciones del SGBD
DE
SC
RIP
CIÓ
N
Permite describir
(los elementos de datos con)
Su estructura
Sus interrelaciones
Sus validaciones
A tres niveles
(Mediante un LDD)
Externo
Lógico Global
Interno
FUNCIONES ESENCIALES DE UN SGBD
© 2008 Grupo Kybele3939
Concepto y funciones del SGBD
MA
NIP
ULA
CIÓ
N
Permite
(Mediante un LMD)
Buscar
Añadir
Suprimir
Modificar
Lo cual supone
Definir un criterio de selección
Definir la estructura externa a
recuperar
Acceder a la estructura física
CONTROLReúne las interfaces de los usuarios
Suministra procedimientos para el
administrador
© 2008 Grupo Kybele4040
Concepto y funciones del SGBD
Por tipo de FunciónDefinición
Manipulación
Por tipo de usuariosInformáticos
Finales
Por tipo de aplicación
Aplicaciones formalizables
Aplicaciones no formalizables
TIPOLOGÍA DE LOS LENGUAJES DE LOS SGBD
© 2008 Grupo Kybele4141
Concepto y funciones del SGBD
Procesos formalizables y muy repetitivos:
Mediante programas
Tratamiento por lotes y periodicidad fija (emisión mensual de nóminas)
O tratamiento interactivo (consultas).
Procesos difícilmente formalizables, o poco repetitivos:
No suele ser conveniente escribir programas
Es más conveniente que los resuelva el usuario final con los procedimientos que le proporcione el SGBD (lenguajes de usuario final, menús, etc.).
Usuarios informáticos:Requieren medios potentes y flexibles
Utilizan lenguajes anfitriones y lenguajes huéspedes.
Usuarios finales:Medios simples para comunicarse con la BD (lenguajes
autocontenidos de sintaxis sencilla, menús, ...).
© 2008 Grupo Kybele4242
Concepto y funciones del SGBD
Lenguaje de Definición de Datos (LDD) ó Data Definition Language
(DDL)
Suelen ser autocontenidos y no necesitan apoyarse en ningún
lenguaje de programación.
Lenguaje de Manipulación de Datos (LMD) ó Data Manipulation
Language (DML)
• Deben permitir al usuario referirse a un conjunto de datos que
cumplan una cierta condición (criterio de selección).
• Un mismo LMD puede actuar como huésped y como autocontenido.
• La mayoría permiten el uso en diferido y en conversacional.
• El programador precisa de un LMD: embebido y bastante
procedimental.
• El usuario no informático precisa LMD: autocontenidos, muy poco
procedimentales e interactivos.
© 2008 Grupo Kybele4343
Iteración del usuario con la BD
Funciones DESCRIPCION MANIPULACION
Usuarios INTERNA LOGICA GLOBAL EXTERNA
LENGUAJE DE
DESCRIPCION
DE
DATOS
INTERNOS
LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
DATOS
GLOBALES
LENGUAJE DE
DESCRIPCION DE
VISTAS EXTERNAS
PROCEDIMIENTOS:
- CREACION
- OPTIMIZACION
- REORGANIZACION
- RECUPERACION
- COPIAS SEGURIDAD
..............
LLAMADA A UNA
VISTA DEFINIDA
POR EL
ADMINISTRADOR
- LMD (EMBEBIDO)
- GENERADOR DE INFORMES
- AYUDAS
- L4G
......
VISTA EXTERNA
DESCRITA EN EL
PROPIO
PROCEDIMIETO
- USO DE APLICACIONES
- L4G
- LENGUAJES PARAMETRICOS
PAQUETES
FACILIDADES
INCLUIDAS
EN LOS LENGUAJES O
EN LOS PAQUETES
- LENGUAJES AUTOCONTENIDOS
- PAQUETES
A
D
M
I
N
I
S
T
R
A
D
O
R
I
N
F
O
R
M
A
T
I
C
O
N
O
I
N
F
O
R
M
A
T
I
C
O
S
F
O
R
M
A
L
I
Z
A
B
L
E
F
O
R
M
A
L
I
Z
A
B
L
E
N
O
© 2008 Grupo Kybele4444
Funcionamiento SGBD: Iteración con el S.O
PROGRAMA DE
APLICACION
SGBD
Subsistema
de gestión de datos
(métodos de acceso)
S.O.
Fichero
Base
de
Datos
COMPARACIÓN ENTRE EL ACCESO A UN FICHERO Y A UNA BD
© 2008 Grupo Kybele4545
Arquitectura ANSI/X3/SPARC
COMITÉS Y GRUPOS DE TRABAJO DE ISO/IEC
ISO/IEC
JTC1
SC32
WG3 WG4
AENOR
CTN71
SC32
© 2008 Grupo Kybele4646
ARQUITECTRURA ANSI/X3/SPARC
ARQUITECTURA TRIESQUEMÁTICA DE ANSI
ESQUEMA
EXTERNO 1
ESQUEMA
EXTERNO n
ESQUEMA
CONCEPTUAL
ESQUEMA
INTERNO
DATOS ALMACENADOS
NIVEL
EXTERNO
Correspondencia
Externa/Conceptual
NIVEL
CONCEPTUAL
Correspondencia
Conceptual/Interna
NIVEL
INTERNO
© 2008 Grupo Kybele4747
LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA
OBJETIVOS DE LAS BD
Independencia entre las estructura
físicas y lógicas de los datos
Independencia entre
datos y aplicaciones
© 2008 Grupo Kybele4848
LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA
INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA
Con la independencia físico/lógica se consigue:
• Que los mismos datos se presenten de
distintas formas según las necesidades del
usuario.
• Que el almacenamiento de los datos, su
estructura lógica y los programas de
aplicación sean independientes.
© 2008 Grupo Kybele4949
LA ARQUITECTRURA Y LA INDEPENDENCIA FISICO/LÓGICA
INDEPENDENCIA FÍSICO/LÓGICA
Dentro del concepto de independencia físico/lógica
podemos distinguir entre:
• Independencia de descripción: que permite separar
la definición de los datos a nivel físico y a nivel lógico.
• Independencia de manipulación: que hace
referencia a la de los programas de aplicación con
respecto a los caminos de acceso y al soporte físico
de almacenamiento.
En la independencia de descripción es fundamental la arquitectura del SGBD
En la independencia de manipulación influye también el modelo de datos.
© 2008 Grupo Kybele5050
ESTRUCTURA GENERAL DE UN SGBD
DICCIONARIO DE RECURSOS DE LA INFORMACION
NUCLEO DEL SGBD
LENGUAJE DE SGBD
SISTEMA OPERATIVO
DATOS
GENERADORES DE APLICACIONES (L4G)
UTILIDADES
DEL SGBD
PRECOMPILADORES
DE LENGUAJES
AYUDAS AL
DISEÑO
(CASE)
GENERADORES
DE INFORMES
FACILIDADES DE USUARIO
APLICACIONES DESARROLLADAS
EXPORTADOR/
IMPORTADOR
(Catálogo)
TEMA 3
CONCEPTO DE
MODELO DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele5252
Índice
1. Modelo Vs. Esquema
2. Clasificación de los Modelos de Datos
3. Elementos de un Modelo de Datos
4. Los Modelos de Datos en el Diseño de BD
5. Relación entre MD y Lenguajes de Datos
© 2008 Grupo Kybele5353
Bibliografía
Básica
Complementaria
Date, C. J. “An Introduction to Database Systems” (8ª edición),
Addison-Wesley, 2004. (Existe traducción al castellano de la 7ª Ed.)
Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”
(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano
de la 3ª Ed.)
A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de
Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999
© 2008 Grupo Kybele5454
Modelo vs. Esquema
MODELO
“Construcción mental a partir de la realidad en
la que se reproducen los principales
componentes y relaciones del segmento de
la realidad analizada”
Dos acepciones:
Reproducción simplificada de la realidad
(ciencias empíricas)
Realidad propiamente dicha (pintor)
© 2008 Grupo Kybele5555
Modelo vs. Esquema
”Conjunto de herramientas conceptuales paradescribir la representación de la información entérminos de datos. Los modelos de datoscomprenden aspectos relacionados con:estructuras y tipos de datos, operaciones yrestricciones”
Dittrich (1994)
“Conjunto de conceptos, reglas y convenciones quepermiten describir y manipular los datos de laparcela de un cierto mundo real que deseamosalmacenar en la base de datos”
de Miguel, Piattini y Marcos (1999)
MODELO DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele5656
Modelo vs. Esquema
“La descripción específica de de un determinadomini-mundo en términos de un modelo de datosse denomina esquema (o esquema de datos) delmini-mundo. La colección de datos querepresntan la información a cerca del mini-mundo constituya la base de datos”
Dittrich (1994).
“Representación de un determinado mundo real(universo del discurso) en términos de unmodelo de datos”
de Miguel, Piattini y Marcos (1999).
ESQUEMA
© 2008 Grupo Kybele5757
Modelo vs. Esquema
MUNDO
REAL
ESTRUCTURA
DE DATOS
(ESQUEMA)
MODELO
DE
DATOS
EJEMPLAR 1
EJEMPLAR 2
EJEMPLAR 1
“Conjunto de reglas para
estructurar los datos del
mundo real”
“Valores que toma la percepción
de una cierta realidad (esquema)
en un punto del tiempo”
“Percepción de una
determinada realidad
interpretada de acuerdo
con un cierto modelo”
© 2008 Grupo Kybele5858
Clasificación de los modelos de datos
MODELO DE DATOS
EXTERNO
* (punto de vista de cada
usuario en particular)
GLOBAL
* (punto de vista del conjunto
de usuarios -empresa-)
INTERNO
* (punto de vista de la máquina)
© 2008 Grupo Kybele5959
Clasificación de los modelos de datos
MD
GLOBALES
CONCEPTUALES
- enfocados a describir
el mundo real con
independencia de la
máquina-
CONVENCIONALES
O LÓGICOS
-implementados en SGBD-
Jerárquico
Codasyl
Relacional
KL-One
E/R
Objetos (UML)
© 2008 Grupo Kybele6060
Clasificación de los modelos de datos
CONVENCIONALES
- Implementados en SGBD
comerciales
- Dependen del SGBD
- Más próximos al ordenador
- Poca capacidad semántica
- Más enfocados a la
implementación
- Interfaz informático/sistema
- Nivel de “mediación” entre el nivel
externo e interno
CONCEPTUALES
- No suelen estar implementados en
SGBD
- Independientes del SGBD
- Mayor nivel de abstracción
- Mayor capacidad semántica
- Más enfocados al diseño de alto
nivel
(modelado conceptual)-
-Interfaz usuario/informático
DIFERENCIAS ENTRE MODELOS
CONVENCIONALES Y CONCEPTUALES
© 2008 Grupo Kybele6161
Elementos de un modelos de datos
a) ESTÁTICAS
a.1) Elementos permitidos
•Objetos
•Asociaciones
•Características de los objetos
•Dominios
a.2) Elementos no permitidos e restricciones
•Inherentes (del modelo)
•De integridad o semánticas (del usuario)
b) DINÁMICAS (conjunto de operadores). Cada operador tiene dos
componentes:
• Localización
• Acción
PROPIEDADES DE UN MODELO DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele6262
Los modelos de datos en el diseño de BD
MODELO
CONCEPTUALEsquema
conceptual
Estrutura percibida
(no formalizada)
Esquema
de base
de datos
Esquema
interno
MODELO
DE BD
MODELO
INTERNO
BASE DE
DATOS
FISICA
SGBD
DISEÑO FISICO
MODELADO CONCEPTUAL
DISEÑO LOGICO
Valoresobjetos y asociaciones con
sus propiedades y reglas
MUNDO REAL
© 2008 Grupo Kybele6363
Relación entre Modelo de Datos y Lenguajes de Datos
LD = MD + Sintaxis
Ejemplos:
SQL = MDR + Sintaxis
QUEL = MDR + Sintaxis
OQL = MO + Sintaxis
TEMA 4
PROCESO DE CREACIÓN
DE UNA BASE DE DATOS
© 2008 Grupo Kybele6565
Índice
1. Ciclo de vida de una BD
2. Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
2.1. Concepto de Metodologia
2.2. Metodología propuesta
3. Entradas y salidas del proceso de desarrollo
© 2008 Grupo Kybele6666
Bibliografía
Básica
Complementaria
Elmasri, R. y Navathe, S. B. “Fundamentals of Database Systems”
(4ª edición). Addison-Wesley, 2003. (Existe traducción al castellano
de la 3ª Ed.)
A. de Miguel y M. Piattini, “Fundamentos y Modelos de Bases de
Datos”, 2ª Ed. RA-MA, 1999
© 2008 Grupo Kybele6767
Ciclo de vida de una Base de Datos
ESTUDIO PREVIO Y
PLAN DE TRABAJO
-ESTRATEGIA-
CONCEPCION DE LA BD Y
SELECCION DEL EQUIPO
DISEÑO Y CARGA
-CONSTRUCCIÓN-
PRODUCCION
FASES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE UNA DB
© 2008 Grupo Kybele6868
Ciclo de vida de una Base de Datos
1. ESTUDIO PREVIO Y PLAN DE TRABAJODECISION POLITICA Y
FIJACION DE OBJETIVOS
Y PLAZOS
EVALUACION PREVIA DE
MEDIOS Y COSTES
PLAN DE TRABAJO
DETALLADO
DEF. Y APROBACION
DE LA ESTRUCTURA
ORGANICA
¿APROBADO?
¿APROBADO?
CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO
¿SE DESISTE?
NO SE
REALIZA
E
S
T
U
D
I
O
P
R
E
V
I
O
Y
P
L
A
N
D
E
T
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A
B
A
J
O
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S
T
R
A
T
E
G
I
A
SI
SI
NO
NO
NO
SI
¿REVISION DE
OBJETIVOS?
SI
NO
© 2008 Grupo Kybele6969
Ciclo de vida de una Base de Datos
2. CONCEPCION DE LA BD Y SELECCIÓN DEL EQUIPO
EVALUACION Y SELECCION
DE EQUIPO FISICO Y
LOGICO NECESARIOS
¿APROBADO?
ESTUDIO PREVIO
SI
SI, CON REPAROS
NO
CONCEPCION
DISEÑO Y CARGA
¿LO APRUEBA LA DIRECCION
EN LINEAS GENERALES?
¿ESTAN DE ACUERDO LOS
USUARIOS?
C
O
N
C
E
P
C
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O
N
S
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L
E
C
C
I
O
N
D
E
L
A
B
D
D
E
E
Q
U
I
P
O
Y
© 2008 Grupo Kybele7070
Ciclo de vida de una Base de Datos
3. DISEÑO Y CARGA
DISEÑO LOGICO
CONCEPCION Y SELECCION DE EQUIPO
D
I
S
E
Ñ
O
Y
C
A
R
G
A
SI
SI
NO
¿SE HA CARGADOTODA LA BASE?
SISTEMA DEEXPLOTACION
DISEÑO FISICO
CARGA
PRUEBAS DE
PROGRAMAS
NO
¿HAY PROBLEMASEN LA ESTRUCTURALOGICA O FISICA?
P
R
O
D
U
C
C
I
O
N
© 2008 Grupo Kybele7171
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
DEFINICIONES DE METODOLOGÍA
“Una metodología de diseño puede concebirse como un conjunto de herramientas
y técnicas empleadas dentro de un marco organizacional que puede ser aplicado
consistentemente a proyectos sucesivos de desarrollo de la estructura de una
base de datos”, WASSERMAN (1979).
“Una metodología es una colección de medios propuestos para controlar el
proceso de desarrollo”, ROCHEFELD (1986).
“Una metodología es una serie de métodos que pueden ser aceptados
ampliamente y utilizados en el ciclo de la vida completo del diseño de la base de
datos. Estos métodos cumplen distintas tareas en distintos pasos”, SHAN y
SHISUAN (1984),
“Una metodología es un conjunto de modelos y herramientas que nos permiten
pasar de una etapa a la siguiente en el proceso de diseño de la base de datos”.
Inforsid (posteriormente ampliada en ROLLAND, FOUCAUT y BENCI (1988).
Metodología: “conjunto de modelos, lenguajes y otras herramientas que nos
facilitan la representación de los datos en cada fase del proceso de diseño de
una base de datos, junto con las reglas que permiten el paso de una fase a la
siguiente”.
© 2008 Grupo Kybele7272
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
ABCD
MODELOS
LENGUAJES
WWWW
WWWW
WWWW
DOCUMENTACION
OTRAS HERRAMIENTAS
A U B C
Ent . Rel .
Int N:M R
REGLAS
COMPONENTES BÁSICOS DE UNA METODOLOGÍA
© 2008 Grupo Kybele7373
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
• Herramienta “cualquier recurso particular a disposición de la metodología
para realizar las operaciones que en ella se prevén”, BATINI ET AL. (1981);
diagramas, grafos, teorías, etc.
• Modelo de datos “conjunto de conceptos, reglas y convenciones que
permiten describir y manipular los datos de la parcela del mundo real que
constituye nuestro universo del discurso”.
• Un Lenguaje de datos está siempre basado en un determinado modelo de
datos y es el resultado de definir una sintaxis para el mismo, lo que va a
permitir expresar un esquema.
• La documentación nos permitirá describir de forma normalizada los
resultados de cada etapa, facilitando así la labor del diseñador y ayudando al
mantenimiento de la base.
• Las reglas actuarán sobre los elementos de entrada en cada fase para
conseguir (de manera semiprogramable) las salidas de cada una de ellas,
permitiendo en algunos casos elaborar distintas alternativas de diseño.
© 2008 Grupo Kybele7474
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
MUNDO REAL
UD
DISEÑADOR
PROFESOR
ALUMNO
Imparte
clase
ESQUEMACONCEPTUAL
ESQUEMA LOGICO
(Relacional)
METODOLOGÍA PROPUESTA
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Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
FASES
Modelado conceptual: cuyo objetivo es obtener una buena
representación de los recursos de información de la empresa,
con independencia de usuarios o aplicaciones en particular, y
fuera de consideraciones sobre eficiencia del ordenador.
Diseño lógico: cuyo objetivo es transformar el esquema
conceptual obtenido en la etapa anterior, adaptándolo al
modelo de datos en el que se apoya el SGBD que se va a
utilizar.
Diseño físico: cuyo objetivo es conseguir una
implementación, lo más eficiente posible, del esquema lógico.
© 2008 Grupo Kybele7676
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
COMPARACIÓN CON EL DISEÑO DE FUNCIONES
DATOS
MODELADO CONCEPTUALANALISIS
FUNCIONAL
REQUISITOS DE
INFORMACION
ESTUDIO DE VIABILIDAD FUNCIONES
ESQUEMA
CONCEPTUAL
DISEÑO LOGICO
DISEÑO FISICO
ESQ. LOGICO
GLOBAL
CONSTRUCCION
ESQUEMA
INTERNO
“Adaptación”
del diseño
lógico
Especifico
del SGBD
Características
del equipo
VISTAS
USUARIOS
REQUISITOS DE
LOS PROCESOS
DISEÑO
(ANALISIS
ORGANICO)
© 2008 Grupo Kybele7777
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
DOS ENFOQUES EN EL DESARROLLO DE UNA BD
MUNDO REAL
UD
- Atributos
- Dependencias
- Otras restricciones
semánticas
- Entidades
- Interrelaciones
- Otras restricciones
semánticas
R<(A), (D*)>
Otras restricciones semánticas
ESQUEMA
- relación universal -
{R}
R1<(Ai), (D i*)>
Otras restricciones semánticas(v.g. Sobre dominios,integridadreferencial, etc.)
ESQUEMA- conjunto de relaciones-
NORMALIZACION
(*) (D o D) pueden no ser
recubrimientos minimales
© 2008 Grupo Kybele7878
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
CARACTERISTICAS DE LAS ETAPAS DE
DESARROLLO
PROPOSITODE LA
NOTACION
CARACTERISTICASDE LA
INFORMACION
PERSONAS
INVOLUCRADAS
GRADO DEFORMALISMO
PRIMERAS ETAPASDE DESARROLLO
ULTIMAS ETAPASDE DESARROLLO
Articular ideas yproporcionar comunicación
entre personas
Expresar informaciónconcebida para su
procesamiento por máquina
Precisa, invariable,no ambigua
Imprecisa
Programadores, ingenierosde sistemas, entrenados en
el uso de lenguajes formales
Audiencia variada condiferente formación de base
Estrictamente formalBajo
(preferentementelenguaje natural)
© 2008 Grupo Kybele7979
Una metodología para el desarrollo de BD relacionales
CARACTERISTICAS DESEABLES EN UNA
METODOLOGÍA DE DISEÑO
a) Claridad y comprensibilidad
b) Capacidad de soportar la evolución de los sistemas.
c) Facilitar la portabilidad
d) Versatilidad respecto a tipos de aplicaciones.
e) Flexibilidad (Independencia de la dimensión de los
proyectos).
f) Rigurosidad.
g) Adopción de estándares.
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Entradas y salida del proceso de desarrollo
ENTRADA/SALIDAS PROCESO DE DESARROLLO BD
DESARROLLO
DE
B. D.
REQUISITOS DE
INFORMACION Y
OBJETIVOS
ESTRUCTURAS LOGICAS:
- ESQUEMAS CONCEPTUAL
Y LOGICO
- VISTAS DE USUARIO
REQUISITOS DE
PROCESO
ESPECIFICACIONES
DEL SGBD
CONFIGURACION
DEL EQUIPO FISICO
Y DEL S.O.
ESPECIFICACIONES
PARA LOS PROGRAMAS
DE APLICACION
ESTRUCTURA DE
ALMACENAMIENTO
(ESQUEMA INTERNO)
NORMATIVA
DE EXPLOTACION
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